Large deviation function of a tracer position in single file diffusion
在拥挤的一维通道中的不可穿透的颗粒的扩散被称为单列扩散。粒子不会彼此通过，并且每个单独粒子的位移是亚扩散的。我们分析了一个简单的实现，这个单行扩散问题的一维布朗点粒子相互作用只有硬核排斥。我们表明，大的偏差函数，其特征在于在大的时间示踪剂的位移可以计算通过映射到一个问题的非相互作用的布朗粒子。我们确认最近得到的结果的一个时间分布的位移，并显示如何将它们扩展到多时间的相关性。示踪剂位置的概率分布取决于我们取的是退火平均值还是淬火平均值。在猝灭的情况下，我们注意到示踪剂的分布和电流的分布之间的精确关系。这种关系实际上更一般，并且对于任意单个文件扩散都是有效的。它特别允许得到的对称简单排斥过程（SSEP）在密度1/2的淬火情况下的示踪剂位置的完整统计。
2015-05-18 cond-mat.stat-mech
Tracer dynamics in a single-file system with absorbing boundary
本文研究了吸收边界条件下的单文件扩散问题。重点是核心粒子间相互作用和吸收过程之间的相互作用。由此产生的动态表现出几个定性的新功能。首先，我们从一个粒子（示踪剂）的精确概率密度函数出发，研究了它的矩的长时间渐近性。平均位置和均方位移都由动力学指数控制，动力学指数取决于粒子在文件中的初始顺序。其次，在无吸收的条件下，我们研究了长寿命粒子的分布。在条件框架下，所有粒子的动力学指数是相同的，然而，一个给定的粒子具有一个有效的扩散系数，这取决于它的初始阶数。在进行热力学极限后，示踪剂的条件动力学是亚扩散的，广义扩散系数$D_{1/2}$不同于无吸收边界的系统。
2014-02-09 cond-mat.stat-mech
Bath-Mediated Interactions between Driven Tracers in Dense Single-Files
单行传输，其中粒子不能绕过对方，已被观察到在各种实验设置。在这样的系统中，示踪粒子（TP）的行为是亚扩散的，这源于粒子之间的强关联。当TP被驱动并导致不均匀的密度分布时，这些相关性尤其显著。确定这种不均匀性的影响时，几个TP驱动系统中是一个关键问题，涉及到浴介导的相互作用，这是已知的诱导集体运动，并导致形成集群或车道在各种系统的一般问题。量化这种集体行为、新出现的互动及其对推动贸易点的力量幅度的依赖，仍然是一个具有挑战性但基本上尚未解决的问题。在这里，考虑到密集的单文件系统，我们分析确定的相关性的整个动态，并揭示出平衡的合作性和驱动TP之间的竞争效应。
2019-09-13 cond-mat.stat-mech
Full stochastic dynamics of a tracer in a dense single-file system
本研究针对密集单文件系统中的示踪粒子，推导出多时间关联与马尔可夫随机游走条件概率的通用关系，并给出四时间关联表达式，揭示了强记忆效应与初始条件影响。
2025-05-27 cond-mat.stat-mech
Single-file diffusion with non-thermal initial conditions
单列扩散是一个理论上具有挑战性的多体问题，其中即使是最简单的可观测量的计算，例如示踪粒子的均方位移，也需要沉重的数学机器。因此，需要一种简单的方法来预测定性正确的行为。在这里，我们提出了一个这样的方法，我们用来研究非热初始条件的示踪粒子的动力学的影响。与我们的新方法，我们重现，缩放，几个已知的示踪粒子均方位移的渐近结果。
2013-04-05 cond-mat.stat-mech
Transverse geometry reshapes current and tracer fluctuation amplitudes in quasi-one-dimensional single files
Sorbonne Université, CNRS, Laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée (LPTMC)（索邦大学，法国国家科学研究中心，凝聚态物质理论物理实验室）
本文通过推导精确的大尺度一维涨落流体动力学，证明在有限宽度的准一维通道中，即使禁止超车，横向平衡结构仍能定性改变输运定律，导致集体扩散系数非单调等几何反常。
2026-09-18 cond-mat.stat-mech
Exact correlations in a single file system with a driven tracer
我们研究了一个单一的驱动示踪粒子在一个浴的其他粒子执行随机平均过程的无限线上使用随机流体动力学方法的效果。我们考虑任意固定以及随机初始条件和计算两点相关。对于淬火均匀和退火稳态初始条件，我们表明，在大时间内，$T$限制了粒子位置的波动和相关性，使其亚扩散生长为$\sqrt{T}$，并且在适当重新缩放标签的情况下具有明确的缩放形式。我们计算相应的标度函数，正是这些特定的初始配置，并验证它们的数值。我们还考虑了一个非线性不变的初始条件，线性增加的差距，我们表明，波动和相关性增长超扩散$T^{3/2}$在大的时间。
2016-09-18 cond-mat.stat-mech
Exact spatial correlations in single-file diffusion
针对单文件扩散中浴-示踪粒子关联这一复杂多体难题，推导了简单排斥过程中该关联的精确封闭方程，拓展至双排斥过程，并关联了逆散射法得到的其他模型精确解结果。
2023-04-28 cond-mat.stat-mech
Universal tracer statistics in single-file transport
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；CY Cergy Paris Université（塞吉-蓬图瓦兹CY巴黎大学）；Collège de France（法兰西公学院）；Université de Montpellier（蒙彼利埃大学）
研究揭示了在单文件传输中，不同微观动力学下大规模长时间统计的通用性，通过追踪粒子位置的联合分布显示非高斯波动，且在两种集合中均成立。
2026-04-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Large Deviations in Single File Diffusion
本文应用宏观涨落理论研究了示踪剂在相互排斥的一维相互作用粒子系统中的扩散，称为单列扩散。在具有硬核排斥的布朗点粒子的情况下，我们导出了示踪剂位置的累积母函数及其大偏差函数。在任意粒子间相互作用的一般情况下，我们用集体输运性质（即扩散系数和迁移率）来表示示踪剂位置的方差。我们的分析适用于波动（退火）和固定（淬火）的初始配置。
2014-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Behavior of passive polymeric tracers of different topologies in a dilute bath of active Brownian particles
通过二维模拟研究了稀薄活性粒子浴中不同拓扑被动高分子示踪剂的动力学，发现活性粒子积累诱导的臂配对使星型高分子在高活性下展现独特动力学行为。
2025-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
From Particle Currents to Tracer Diffusion: Universal Correlation Profiles in Single-File Dynamics
本文研究单列输运中粒子关联轮廓，提出任意时刻普适形式，适用于多种随机动力学模型，并扩展至一维之外。
2024-02-08 cond-mat.stat-mech
Nonlinear transport of tracer particles immersed in a strongly sheared dilute gas with inelastic collisions
Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）；Instituto de Computación Científica Avanzada (ICCAEx)（高级计算科学研究所 (ICCAEx)）
研究强剪切稀释气体中示踪粒子的非线性输运，通过两种互补方法推导精确结果，并与IHS结果比较。
2025-12-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exact closure and solution for spatial correlations in single-file diffusion
单行传输，其中粒子在狭窄的通道中扩散，而不是超越对方，是一个基本模型的示踪剂亚扩散中观察到的封闭系统，如沸石或碳纳米管。这种异常的行为起源于强烈的浴示踪剂相关性在1D，其中，尽管广泛的努力，但仍然难以捉摸，因为它们涉及到一个无限层次的方程。在这里，对于对称排斥过程，一个范例模型的单文件扩散，我们打破了层次结构，揭示了一个封闭的精确方程满足这些相关性，我们解决。除了量化的相关性，这个关键方程作为一种新的工具，相互作用的粒子系统的核心作用，进一步证明了它适用于平衡的情况下，其他可观的和其他代表性的单文件系统。
2022-02-01 cond-mat.stat-mech
Unfolding Tagged Particle Histories in Single-File Diffusion: Exact Single- and Two-Tag Local Times Beyond Large Deviation Theory
粒子之间强的位置相关性使得单个文件中的示踪粒子的扩散是异常的和非马尔可夫的。虽然现在对示踪粒子的系综平均观测量已经有了很好的理解，但对相应泛函的统计，即时间平均观测量，却知之甚少。甚至还不清楚非马尔可夫性质是如何从不同时间粒子轨道之间的相关性中出现的。在这里，我们首先提出严格的结果波动和两个标签的相关性一般有界泛函遍历马尔可夫过程的可对角化的传播。他们与统计的泛函在任意时间尺度上的弛豫本征谱。然后我们研究标记粒子的局部时间--示踪粒子沿着单个轨迹在某个预定义位置上花费的时间，直到时间t。精确的结果推导出一个和两个标签的本地时间，这揭示了如何在更高的密度，因为每个连续的位移沿轨迹需要集体重排的单个粒子的历史变得相关。我们的研究结果揭示了轨迹水平上的投影诱导记忆的复杂意义，不可见的集合平均观测值，并允许详细分析单文件实验探测标记粒子探索统计。
2018-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Single-file diffusion in spatially inhomogeneous systems
本文研究了空间变化的势和扩散率对单文件扩散中示踪粒子色散的影响，通过对 Fokker-Planck 方程进行长时间分析，证明了其长时间行为等同于恒定扩散率为 $D_\mathrm{eff}$ 的均匀系统，并被数值模拟证实。
2023-06-18 cond-mat.stat-mech
Dynamics of Run-and-Tumble Particles in Dense Single-File Systems
研究了拥挤单列环境中自推进粒子的极小模型。我们扩展经典模型的排斥过程（先前分析的扩散和驱动示踪粒子）的情况下，示踪粒子是一个运行和翻滚粒子（RTP），而所有的浴粒子进行对称随机行走。在高密度的浴粒子的限制，我们推导出精确的表达式的RTP位置$X$和所有的累积量，适用于任意值的翻滚概率$α$和时间$n$的全分布$\mathcal{P}_n(X)$。我们的研究结果突出了拥挤的动力学的显着影响：即使累积量的RTP位置的$α$在中间的时间尺度的增加功能，并显示一个subdiffusive异常缩放$\propto \sqrt{n}$独立于$α$在长时间的限制$n\to \infty$。这些分析结果为定量分析真实生物或人工微泳者在极端禁闭中的实验轨迹奠定了基础。
2018-07-11 cond-mat.stat-mech
Tracer and current fluctuations in driven diffusive systems
本文填补了驱动扩散系统中示踪粒子涨落研究的空白，确定了任意驱动扩散系统中示踪粒子位置的涨落与偏度，并研究了积分流、系统响应及多示踪粒子关联等可观测量，揭示了非平衡动力学的基本关系。
2025-07-23 cond-mat.stat-mech
Tracer diffusion in crowded narrow channels. Topical review
我们总结了不同的结果示踪粒子在晶格气体的硬核粒子的随机动力学，这是局限于狭窄的通道-单文件，梳状结构和准一维通道的宽度等于几个粒子直径的扩散。我们表明，在这样的几何形状一个令人惊讶的丰富，有时甚至违反直觉，行为出现，这是不存在的无界系统。我们还提出了一个调查的示踪剂粒子扩散在无界系统中，这将允许读者有一个详尽的广泛的图片在拥挤的环境中的示踪剂扩散获得的不同结果。
2018-09-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math.PR
First-passage dynamics of obstructed tracer particle diffusion in one-dimensional systems
单行扩散的标准设置是在一维中扩散粒子，这些粒子不能相互超越，其中示踪剂（标记）粒子的动力学是主要兴趣。在这篇文章中，我们概括了这个系统，并调查第一次通过性能的示踪粒子时，两侧拥挤的粒子，除了扩散，unbind（rebind）从（到）一维晶格率$k_{\rm off}$（$k_{\rm on}$）。示踪粒子被限制在晶格上以$k_D$的速率扩散。这种模型对于理解基因调控是相关的，其中调控蛋白在拥挤的DNA上寻找特异性结合位点。我们量化的首次通过时间分布，$f(t)$（$t$是时间），数值上使用Gillespie算法，并估计分析。在我们的关键参数，未绑定率$k_{\rm off}$，我们研究了两个已知的制度的桥接：（i）当未绑定是频繁的粒子可以有效地通过对方，我们恢复标准的单粒子结果$f(t)\sim t^{-3/2}$与重正化扩散常数，（ii）当未绑定是罕见的，我们恢复众所周知的单行扩散结果$f(t)\sim t^{-7/4}$。中间的情况下，显示丰富的动力学，与特征$f(t)$峰和长时间的幂律斜率都是敏感的$k_{\rm off}$。
2014-01-23 cond-mat.stat-mech
Single file diffusion meets Feynman path integral
利用Smoluchowski方程的路径积分表示，研究了在忽略流体动力学效应的相互作用系统中，标记布朗粒子的随机动力学行为。特别是，这种形式主义被施加到粒子系统局限于一个一维的无限线，旨在调查在这种情况下的单列扩散现象。特别是，路径积分方法与标准的多粒子朗之万方程的相互作用的布朗粒子系统的谐波链模型，表现出良好的协议，在这种情况下的研究的公式定义在整个时间尺度上的均方位移，在热力学极限，被发现的示踪粒子的贝塞尔函数，恢复也是单文件制度。此外，一个布朗粒子系统的顺磁相互作用被认为是近结晶的总相互作用势大致是一个谐波势。利用路径积分的形式主义进行了一个简单的微扰处理，以研究当温度升高远离晶相时的单列扩散行为。
2021-05-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
An exactly solvable macroscopic fluctuation theory of single-file diffusion
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；CY Cergy Paris Université（塞吉-蓬图瓦兹巴黎大学）；Collège de France（法兰西公学院）；Université de Montpellier（蒙彼利埃大学）
研究单文件扩散，通过正则变换求解扩展BHR气体及有限体积排斥晶格气体的宏观涨落理论，计算示踪剂位置和积分电流的大偏差统计量，并用罕见事件模拟验证结果。
2026-07-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Anomalously slow transport in single-file diffusion with slow binding kinetics
我们计算研究结合动力学的影响，导致短暂的不动性，在狭窄的通道内的颗粒的扩散运输，表现出单列扩散（SFD）的通道壁。我们发现，缓慢的结合动力学导致一个令人不安的缓慢扩散运输。值得注意的是，表征传输的缩放扩散率$\hat{D}$相对于沿通道的位点的占据分数$p$表现出缩放崩溃。我们提出了一个简单的“笼物理学”的图片，捕捉的特征占领分数$p_{scale}$和渐近$1/p^2$行为$p/p_{scale} \gtrsim 1$。我们证实，示踪粒子的亚扩散行为是由相同的$\hat{D}$作为粒子输运控制。
2018-06-01 cond-mat.stat-mech
Fluctuation-Dissipation relation in sub-diffusive systems: the case of granular single-file
研究了环上硬棒气体在外部恒温器驱动下的弹性碰撞和非弹性碰撞，其表现出亚扩散行为$<x^2 > \sim t^{1/2}$。我们表明，通常的涨落耗散（FD）关系，即响应函数和关联函数之间的比例，当气体是弹性的或稀释的有效性。相反，在强非弹性或稠密的情况下，当示踪剂速度不再独立于其他自由度时，爱因斯坦公式失效，必须用更一般的FD关系代替。
2008-10-09 cond-mat.stat-mech
Scaling laws for single-file diffusion of adhesive particles
Universität Osnabrück（奥斯纳布吕克大学）；Charles University（查理大学）
本文提出了一种适用于粘性粒子的单文件扩散标度理论，揭示了粘性相互作用对短时间扩散减缓和长时间亚扩散增强的影响。
2023-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exact Nonlinear Active Microrheology in Diffusive Single-File Systems
Sorbonne Université, CNRS（索邦大学，法国国家科学研究中心）
该研究利用流体动力学系数、压力平衡表述和单文件对偶性，为一般扩散单文件系统建立了精确非线性响应理论，确定了位移系数和密度分布，并揭示了浴密度偶极矩与力无关的普适规律。
2026-09-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Energy nonequipartition in gas mixtures of inelastic rough hard spheres: The tracer limit
本文研究了均匀冷却状态下，示踪粒子或杂质粒子浸入非弹性粗糙硬球组成的宿主气体中的动力学性质。具体而言，通过探索系统的控制参数（质量，惯性矩，尺寸和恢复系数）的宽范围的值，其特征在于由示踪剂/主机比率的平移和旋转温度的能量均分的故障进行分析。三个互补的方法被认为是。在理论方面，Boltzmann和Boltzmann-Lorentz方程（均假设分子混沌）通过多温麦克斯韦近似的速度分布函数来求解。这使我们能够获得温度比的显式解析表达式。在计算方面，使用了两种不同的技术。首先，动力学方程数值求解的直接模拟蒙特卡罗（DSMC）方法。其次，对稀气体进行了分子动力学模拟。理论和模拟之间的比较表明，一般良好的协议。这意味着（i）分子混沌对温度比的影响并不显著（除了在高非弹性和/或大杂质）和（ii）简单的麦克斯韦近似产生相当可靠的预测。
2019-09-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Active transport in dense diffusive single-file systems
我们研究了一个极小模型在拥挤的单行环境中的主动运输推广的象征性模型的单行扩散的情况下，当示踪粒子（TP）进行自主定向运动或偏置的外力，而所有其他粒子的环境（浴）进行无偏扩散。我们推导出明确的表达式，有效的高密度的浴粒子的限制，TP的位置和所有的累积量的全分布$P_n(X)$，为任意值的偏差$f$和任何时间$n$。我们的分析揭示了惊人的功能，如所有的累积量的异常标度$\propto\sqrt{n}$，平等的累积量的相同奇偶性的特征的一个高斯分布和收敛，尽管不对称的密度分布浴粒子。总之，我们的研究结果提供了完整的统计TP的位置，并设置在拥挤的单列环境中的活动粒子的真实轨迹的精细分析的基础。
2013-03-12 cond-mat.stat-mech
Master equation approach to the theory of diffusion in alloys and calculations of enhancement factors for tracer solvent and tracer solute diffusion in FCC alloys
以FCC合金的五频模型为例，采用主方程方法建立了合金扩散的自洽统计理论。昂萨格系数的微观原子间相互作用和一些统计平均的表达式。我们讨论了这些平均值的计算方法，使用平均场和对集群近似来描述空位-溶质和溶质-溶质相互作用的影响，以及最近邻和第二壳层近似来描述空位相关效应。所开发的方法用于计算增强因子，确定示踪剂的自扩散和示踪溶质扩散在稀FCC合金的浓度依赖性。对于示踪剂的自扩散，我们表明，一些显着的贡献，增强因子有关的热力学活性的空缺错过了在以前的治疗这个问题。这意味着大多数现有的五频模型参数估计实际合金应予以修订。对于示踪溶质扩散，增强因子的表达式似乎是第一次提出。所获得的结果被用来估计扩散，包括空位-溶质相互作用，在几个FCC合金，必要的实验数据是可用的重要的微观参数。
2013-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Universality and non-universality of mobility in heterogeneous single-file systems and Rouse chains
我们分析研究了具有分布摩擦常数的单列系统中示踪粒子的迁移率。我们的系统作为一个原型的非平衡，异构，强相互作用的布朗系统。这种单文件设置的长时间动力学与具有不同珠子的Rouse模型属于相同的通用类。摩擦常数是从密度$\varrho(ξ)$和我们推导出的迁移率分布$P[μ_0(s)]$，其中$μ_0(s)$是拉普拉斯空间迁移率的渐近精确解。如果$\varrho$是轻尾的（一阶矩存在），我们发现一个自平均行为：$P[μ_0(s)]=δ[μ_0(s)-μ(s)]$与$μ(s)\propto s^{1/2}$。当$\varrho(ξ)$是重尾的时，对于大的$\varrho(ξ)\simeq ξ^{-1-α} \ (0<α<1)$，我们得到矩$\langle [μ_s(0)]^n\rangle \propto s^{βn}$，其中$β=1/(1+α)$且没有自平均。模拟结果证实了这一点。
2014-02-19 cond-mat.stat-mech
Tagged particle in single-file diffusion with arbitrary initial conditions
对于给定的粒子的任意初始位置和一般的单粒子传播子，我们精确地计算了标记粒子的位置的全概率分布。我们认为我们的精确表达式在淬火和退火设置的热力学极限。对于一类特殊的单粒子传播子，精确的公式表示在一个简单的积分形式在淬火的情况下，而在退火的情况下，它被表示为一个简单的组合贝塞尔函数。特别是，我们专注于步骤和幂律初始配置。在前一种情况下，即使单粒子传播子是对称的，也会引起漂移。另一方面，在后一种情况下，示踪剂的位置的累积量的缩放变得不同于均匀的情况。我们提供了我们的结果的数值验证。
2017-04-13 cond-mat.stat-mech
Exact fluctuation and long-range correlations in a single-file model under resetting
本文研究了在一维单文件系统（RAP）引入随机重置后示踪粒子的动力学，解析计算了方差及多种时空关联，发现重置在对称与非对称粒子运动下引发截然不同的标度行为及长程关联。
2023-11-07 cond-mat.stat-mech
Automatic numerical evaluation of vacancy-mediated transport for arbitrary crystals: Onsager coefficients in the dilute limit using a Green function approach
从主方程导出了任意晶体结构的稀空位/稀溶质极限中空位介导扩散的一般解。空位晶格格林函数的一般数值方法归结为任意晶体布里渊区上的几个解析函数和光滑函数的数值积分的总和。Dyson方程在存在具有任意但有限的相互作用范围的溶质的情况下求解格林函数，以准确、有效和自动地计算输运系数，包括溶质-空位交换率差异非常大的情况。该方法利用晶体的空间群对称性来降低Dyson方程中矩阵求逆的复杂性。该算法的开源实现是可用的，和数值结果的收敛性的裸空位格林函数的积分误差，和示踪剂的相关因素的各种晶体，包括纤锌矿（六角金刚石）和石榴石。
2017-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech math-ph
Uphill drift in the absence of current in single-file diffusion
本文研究单列扩散中无净电流时示踪粒子的上坡漂移现象，证明其平均位移随时间以$t^{1/4}$增长，并通过解析计算和数值模拟验证了该结果。
2024-08-17 cond-mat.stat-mech
Self-diffusion anomalies of an odd tracer in soft-core media
本文通过场论方法研究软高斯核介质中奇数示踪粒子在高密度下的自扩散行为，发现奇数性可完全反转GCM自扩散异常，使自扩散增强并存在临界奇数性值，理论预测与布朗动力学模拟高度吻合。
2024-11-23 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Tracer dynamics in the active random average process
本文研究了随机平均过程中具有内部自旋变量的活性示踪粒子动力学，解析证明其位置方差呈亚扩散增长，且系数偏离马尔可夫情况但比值保持$\sqrt{2}$，并通过数值模拟验证了理论结果。
2024-06-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Role of initial conditions in $1D$ diffusive systems: compressibility, hyperuniformity and long-term memory
我们分析了一维扩散系统中初始条件对涨落的长期影响。我们考虑了非相互作用的扩散粒子从一个阶梯状的初始密度分布开始的电流的波动，以及具有单列扩散的均匀系统中示踪剂的均方位移。对于这两种情况下，我们分析表明（分别通过传播和宏观波动理论），初始条件的长期记忆是由一个单一的静态量介导的：一个广义的压缩性，量化的初始状态的密度波动。因此，我们确定了一个普遍性类的超均匀初始状态的动态方差与先前研究的“淬火”的情况下相吻合，我们还描述了一个连续的家庭，其中平衡（或“退火”）的初始条件，但其他类的家庭成员。我们通过广泛的蒙特卡罗模拟验证我们的预测。
2022-11-06 cond-mat.stat-mech
Macroscopic fluctuation theory of interacting Brownian particles
Sorbonne Université, CNRS, Laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée (LPTMC)（索邦大学，法国国家科学研究中心，凝聚态物质理论物理实验室）
本文利用宏观涨落理论研究具有任意二元相互作用的布朗粒子的大尺度动力学性质，结合平衡统计力学的集体扩散系数标准结果，获得系统在平衡和非平衡状态下的精确大尺度动力学性质，特别推导了粒子密度与电流之间的动力学相关性。
2026-05-18 cond-mat.stat-mech
A Theory of Cooperative Diffusion in Dense Granular Flows
稀颗粒流通常用碰撞动力学理论来描述，但由于长时间的多体接触，稠密流需要一种根本不同的方法。在筒仓排水的情况下，已经开发了许多连续介质模型的平均流量，但没有现实的统计理论。在这里，我们提出，粒子进行合作位移响应扩散的自由体积的“点”。典型的斑点大小是几个粒子直径，因此最近邻居的笼子往往在大距离上保持完整。斑点假说与扩散和破笼体积波动和空间速度的相关性，与新的实验数据。它还预测了由弱点相互作用引起的密度波。斑点可以快速，多尺度模拟稠密流，其中一个小的，内部松弛在斑点引起的运动过程中强制执行包装约束。在模型的连续极限下，示踪剂扩散由一个新的随机微分方程描述，其中漂移速度和扩散张量非局部地耦合到斑点密度。同样的数学形式主义也可以应用于玻璃态弛豫，作为空洞（或空穴）随机游走的一个令人信服的替代方案。
2004-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
